¿La mejor forma de controlar 130 - 140 LEDS con controladores de Arduino Uno de 32/64 bits?

En realidad, hay al menos un controlador IC de 132 LED, el AS1130 132 controlador LED con PWM ($ 2.99). Esto coincide exactamente con el requisito de su aplicación al menos en el recuento de LED.

AMS tiene un conjunto versátil de controladores LED: por ejemplo, su controlador 144 LED ( AS1119 ) con su bomba de carga integrada para impulsar los LED desde un riel eléctrico inferior al voltaje directo de su LED, podría ser de interés para su aplicación.

Para responder a sus preguntas específicas:

• Sí, AMS tiene controladores LED de corriente constante de 32 canales y 64 canales, además de los de 132 canales y 144 canales. Ni siquiera necesitarás resistencias limitadoras actuales con tales partes.
• Otros proveedores parecen tener un límite máximo en los controladores LED de 48 canales, por ejemplo. el Linear Tech LT8500 , a partir de una búsqueda superficial.
• Puede comprar las piezas AMS mencionadas anteriormente en su sitio web, en los controladores LED página. Además, tienen un generoso programa de muestreo, por lo que puedes probar esa ruta para tus experimentos iniciales.

El desafío que podría enfrentar es el soporte de biblioteca listo para usar en su microcontrolador o plataforma de elección, para los diversos controladores de LED.

Por esta razón, mi parte de consulta para requisitos similares ha sido simplemente Texas Instruments de 16 canales TLC5940 , en arreglos en cascada, simplemente porque en la web existen bibliotecas y redacciones para el público en general, para casi cualquier plataforma de microcontroladores que haya querido usar con ellos, incluso para plataforma Arduino .

Si Charlieplex los LED, solo necesitaría 12 pines de E / S para controlar los 132. (\ $ 12 ^ 2-12 \ $)

La ventaja de un Charlieplex es la cantidad reducida de pines, pero hay varios inconvenientes. El principal inconveniente es que solo puede encender un LED a la vez (no es cierto, pero por razones prácticas esto es así). Otro inconveniente es que no puede conducir el LED con más corriente de la que puede suministrar el microcontrolador. Con los MCU de Atmel que utilizo, esto suele ser de 40 mA. Si necesita crear una persistencia de la ilusión de la visión de que se enciendan varios LED a la vez, la incapacidad de conducir los LED con más corriente puede ser una limitación inaceptable.

También puedes multiplexar los LED, como dijiste en una matriz; sin embargo, creo que puedes hacer esto con 24 pines de E / S (12 x 12 cuadrícula = 144). Obviamente, la disposición física de los LED aún sería 2x60 y 1x12, pero la disposición eléctrica podría aprovechar un múltiplex 12x12.

Editar: También puede subsistir con la multiplexación de 23 pines de E / S, como 11x12 = 132.

Como dice @DaveTweed, no tiene que hacer coincidir el diseño físico con el eléctrico.

Multiplex / charlieplex es una opción, tienes suficientes pines. Puede obtener un chip de controlador o varios para que lo haga por usted (como MAX7219), o simplemente use los chips de expansión de E / S I2C / SPI (como MCP23017). También puede utilizar registros de desplazamiento, como 74HC595, para convertir una secuencia en serie a una carga de pines accionados directamente.